■崔會娟　馬旭燕　張富玲

（青海省第二測繪院　青海　西寧　810001）

地理國情普查的高分辨率影像信息提取分析

■崔會娟馬旭燕張富玲

（青海省第二測繪院青海西寧810001）

地理國情普查是一項重要的工作，是對國家地理信息進行收集、整理的重要手段，也是政府開展各項管理工作的基礎(chǔ)，地表覆蓋是地理國情信息中的基礎(chǔ)手段，能夠直接反映我國的土地表面要素情況，地理信息提取的分辨率越高，對地理信息的掌握越明確。本文主要對地理國情普查中地表信息提取中的高分辨率影像信息的提取方法進行了分析探討，并對相應(yīng)的信息提取技術(shù)進行了討論，以期能夠不斷推動地理國情監(jiān)測發(fā)展。

地理國情高分辨率影像信息

地理國情普查是利用全球定位系統(tǒng)GPS、RS和GIS技術(shù)，綜合各種時期地表測繪檔案來對地表各個信息進行動態(tài)和定量化檢測的過程，也是地理國情監(jiān)測中的關(guān)鍵，通過進行地理國情普查能夠全面獲取地理國情信息，對我國的地表生態(tài)環(huán)境、人類活動等情況進行掌握，因而如何有效提升地表信息影像的分辨率，對于提升地理國情普查工作質(zhì)量具有重要價值。

1　地理國情普查中信息提取技術(shù)

地理國情普查當中對于地表信息的提取主要包括以下幾項，分別是耕地、園地、草地等一級類、二級類和三級類信息，共計203個級類信息，其所提取的信息面對對象主要是能夠被計算機自動進行分類處理的信息，包括對提取信息對象的形狀、文理和光譜等性質(zhì)進行定義，然后根據(jù)相應(yīng)的提取規(guī)則對各個級類的地表信息進行提取，具體的提取流程主要包括八個步驟，分別是進行影像處理、影像分割、計算機自動分類、人工輔助編輯、外業(yè)調(diào)查、內(nèi)容整理、質(zhì)量評價、成果整理。

圖1　地理信息提取流程

2　地理國情普查中地理信息提取方法

2.1影像處理

首先進行系統(tǒng)誤差糾正然后再進行幾何精校正，具體可以包括五個步驟，分別是采集控制點，然后選擇糾正模型，再對影像糾正方法進行選擇，接著進行重新采樣，最后完成精度檢查工作。而配準則是將像元空間分辨率和地理坐標以及影像三者有機的結(jié)合和匹配起來，在幾何基礎(chǔ)上對不同位置上的影像按照影像本身不同的特征來進行互相匹配，從而完成影像的融合步驟。

2.2分割影像

分割影像中比較常用的方法就是多尺度分割算法，這種方法是基于影像抽象原理，將在低分辨率的圖像當中保留高分辨率的像元信息，并且在不同的尺度對象上將不同的地物反映出來。對圖像完成多尺度分割之后，接著在不同的層次下對不同的目標進行信息提取工作，在進行信息提取時可以不必執(zhí)著于單個像元信息的提取，而是可以根據(jù)實際的普查要求來將影像對象分成幾個基本單元，這樣能夠使分割出來的圖像更加符合實際要求和客觀。在多尺度分割的應(yīng)用當中，技術(shù)人員需要根據(jù)實際的需要來設(shè)置相應(yīng)的參數(shù)，還可以對圖像的顏色和形狀等參數(shù)進行設(shè)置，以便使提取出來的信息更加符合實際的應(yīng)用要求。

2.3計算機自動分類

自動分類的對象主要是對相鄰的具備較多語義信息的圖像進行處理，在一定尺度下對高分辨率的影像中紋理和光譜特征進行提取，將其中的同質(zhì)對象提取出來，然后再根據(jù)實際的遙感影像分類要求，來對提取地物特征進行不同的提取和監(jiān)測，其進行分類的主要步驟包括以下幾個步驟，首先對地物的基本特征進行獲取監(jiān)測，對指數(shù)信息進行構(gòu)件，然后將輔助信息嵌入完成規(guī)則的構(gòu)建過程，接著再進行樣本的采集工作，最后完成自動分類的過程。第二步是指數(shù)信息構(gòu)建。根據(jù)各類地表覆蓋要素的基本特征，構(gòu)建相應(yīng)的指數(shù)指標(如NDVI等)，作為信息提取的判定依據(jù)。第三步是要素輔助信息嵌入。輔助信息(如DEM、DSM等)參與自動分類，對提高分類精度有很重要的意義，能夠減少地物要素的混合概率。第四步是規(guī)則構(gòu)建。在自動分類過程中，規(guī)則的構(gòu)建和所獲取的基本特征是一一對應(yīng)的。利用不同地物的基本特征、指數(shù)信息及輔助資料，構(gòu)建不同的規(guī)則，有利于信息的提取。由于不同地物的特征表現(xiàn)不同，所以對于不同的地物采用單一分類規(guī)則的話無法進行自動分類，需要將多種規(guī)則都納入其中，以便能夠順利完成各項自動分類工作。第五步是樣本采集。在這一步當中，主要是針對于不同類型地物，根據(jù)其本身的特征信息來采集一定量的樣本，以便計算機系統(tǒng)能夠根據(jù)樣本來完成自動分類，這里的樣本就是分類的標志。最后根據(jù)分類標志來完成自動分類體系，將最終的自動分類結(jié)果輸出出來。

2.4人工解譯和編輯

人工解譯和編輯主要是在分割分類的基礎(chǔ)上，將分類結(jié)果套合正射影像，參考基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)及收集到的專題資料對影像進行識別和判讀，對初步解譯結(jié)果進行合并、拆分、重構(gòu)等編輯。

3　結(jié)語

高分辨率的影像信息本身具備紋理清晰、分辨率高等優(yōu)點，在地理國情普查當中發(fā)揮了重要的作用，也提升了地理國情普查對地物的判斷能力，提升地表信息提取的準確性，從而有效減少了地理信息普查中外業(yè)調(diào)查的工作，為地理國情監(jiān)測提供了高質(zhì)量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，對于推動我國地理國情監(jiān)測水平提升具有重要價值。

[1]高志宏,周旭,程滔.地理國情普查中容易混分地表覆蓋類型定量統(tǒng)計與分析 [J].測繪通報,2015(6):32-34.

[2]張海霞,李書丹,陳延博.第一次全國地理國情普查中大批量高分辨率衛(wèi)星影像快速處理實踐 [J].測繪與空間地理信息,2015,38(10):133-136.

[3]顧劍華,孫鑫,李紅.基于地理國情普查高分辨率遙感影像的道路提取方法研究 [J].測繪與空間地理信息,2014,37(6):145-146.

[4]彭麗.地理國情監(jiān)測中基于高分辨率影像的地表覆蓋信息人工解譯方法和經(jīng)驗探討[J].測繪標準化,2015,31(1):5-7.

[5]段斯.基于地理國情普查的高分辨率影像信息提取研究 [J].中國西部科技,2015,14 (7):33-35.

P2[文獻碼]B

1000-405X（2016）-9-312-1